氣脫硫中的脫硫催化劑替代栲膠你知道嗎

一、概述在許多合成氨企業(yè)中，變換氣脫硫采用的是栲膠法，即用栲膠和五氧化二釩配合使用組成復合型催化劑，利用釩金屬化合價的改變來提供活性氧在脫硫口內(nèi)吸收劑吸收H2S反應生成的HS-，同時催化氧化HS-生成單質硫。二、存在問題栲膠法脫硫在變換氣脫硫工藝中應用也比較廣泛，在一些企業(yè)也達到了一定效果，但也有一些企業(yè)的變換氣脫硫采用的栲膠法工藝運行不是很理想，主要表現(xiàn)在：⑴脫硫塔阻力高，有時需要加消泡劑才能降低阻力，維持正常生產(chǎn)。⑵再生槽內(nèi)虛泡較多，硫回收率低。⑶氧化HS-生成的單質硫，顆粒細小，若浮選空氣量小或浮選不及時極易形成硫泥沉到各設備（如再生槽、貧液槽、富液槽等）底部，或沉積在脫硫塔的填料層，造成脫硫塔阻力升高，且這種硫泥很難浮選，只能通過靜止沉降或過濾方式從脫硫液中分離出來。另外栲膠在使用前需要加溫熟化，五氧化二釩屬于劇毒化學品，運輸、儲存不方便等原因，所以一些企業(yè)考慮采用888脫硫催化劑代替栲膠法工藝。三、調(diào)整與解決方案用888脫硫催化劑代替栲膠在工藝調(diào)整過程中應注意以下幾點：⑴若已經(jīng)造成硫堵脫硫塔，且壓差波動較大，每天需要加消泡劑來降低阻力、維持生產(chǎn)的企業(yè)，在更換888時，開始加入量一定不要太大，且加入888一定要均勻。在清塔過程中出現(xiàn)阻力小幅度波動甚至上漲，這屬于正常現(xiàn)象，這說明黏附在填料層的硫膏開始松動，部分清除的硫膏暫時堵塞下層填料造成的，但若阻力波動較大，影響到正常生產(chǎn)則要減少甚至停止888催化劑的加入量，防止清塔速度過快，造成積硫堵塔。因此解決此類問題要緩慢降低栲膠和釩的加入量，慢慢提高888催化劑的加入量。⑵若脫硫塔阻力不高，但再生槽硫泡沫形成不好，虛泡較多甚至無泡沫形成，這是硫堵脫硫塔的前期癥狀，此時解決比較容易，但首先要查明形成虛泡的原因，是堿度過高還是栲膠沒有熟化好？若是脫硫液發(fā)黑，一般可考慮栲膠含量太高，溶液黏度大；若是脫硫液顏色呈較深的土黃色，一般是脫硫液中硫泥較多造成溶液黏度大，不管什么原因造成脫硫液黏度大，都使硫顆粒與脫硫液不易分離，久而久之就會堵塔，解決此類問題可以減少甚至停加栲膠和釩，直接用888代替。⑶若硫磺回收率不高，再生槽的硫泡沫也不好，溶液黏度也不大，建議采用栲膠和888配合使用的工藝，這樣兩種催化劑可以優(yōu)勢互補，取得良好效果。⑷在用888清塔過程中要適當加大脫硫塔的噴淋密度，使硫泡沫及時轉移出脫硫塔，否則容易造成積硫堵脫硫塔。⑸對于脫硫液中硫泥較多的企業(yè)要適當提高再生槽液位，加大硫泡沫的溢流量（也可以對富液進行過濾），并采取過濾或靜止沉降的方法將硫泥從脫硫液中分離出來，降低脫硫液的黏度，利于以后的硫泡沫的形成和浮選。當然最快的方案還是置換部分脫硫液。⑹清塔初期從脫硫塔中析出的硫顆粒很細（此時應該稱之為硫泥），在過濾過程中會堵塞陶瓷板或濾布，這屬于正常現(xiàn)象，對于過濾機和暗流壓濾機使用用戶可以采取反沖洗工藝防止陶瓷板和濾布堵塞，對于明流壓濾機不能反沖洗，只能采取增加卸料頻次、用蒸汽或高壓水沖洗濾布和陶瓷板或采用靜止、沉降方法將硫泥從脫硫液中分離出來。當脫硫液中的硫泥越來越少、溶液黏度越來越低后再生成的硫顆粒就能夠正常浮選和分離。⑺脫硫液堿度的控制：由于變換氣中H2S含量較低，所以堿度的控制不易太高（堿度越高越容易形成虛泡），要以脫硫后H2S合格為標準，一般經(jīng)驗數(shù)據(jù)控制碳酸鈉含量為3--5g/L，另外由于變換氣中CO2含量較高，變換系統(tǒng)壓力較大（有0.8MPa、1.6MPa、2.1MPa、甚至有2.7MPa變換），所以在吸收反應過程中容易生成碳酸氫鈉，且變換氣中CO2含量越高、變換壓力越高，溶液中的碳酸氫鈉含量越不易控制，對于0.8MPa的變換可以達到NaHCO3/Na2CO3≤12，對于1.6MPa以上的變換盡量控制NaHCO3/Na2CO3≤20，大家都知道，對于相同總堿度的脫硫液，NaHCO3/Na2CO3的比值越大，PH越低，PH降低就影響到堿液吸收H2S的速率，所以發(fā)現(xiàn)NaHCO3/Na2CO3的比值增大了或溶液的PH值下降要查明原因，對癥處理。另外也可以采取將脫硫液加熱分解碳酸氫鈉和向脫硫液中加氫氧化鈉的辦法進行溶液的優(yōu)化調(diào)整，以達到降低脫硫液中NaHCO3與Na2CO3的比值的目的。⑻要加強對職工硫泡沫浮選的管理：變換氣脫硫盡管設置了閃蒸槽，但再生槽中仍然有很多閃蒸氣釋放出來，在加上變換氣中CO2很高，比重大，所以變脫閃蒸槽氣味很大，這是造成職工對變脫再生槽液位和浮選硫泡沫不及時的主要原因。另外變換氣中H2S含量低（一般在100—200mg/Nm3），因此形成的硫泡沫也較少，職工容易忽視變脫再生槽硫泡沫的浮選工作，再加上栲膠脫硫液本身黏度較大，且形成的硫泡沫細小不易分離，所以就造成了脫硫液中硫泥越來越多，溶液黏度越來越大，形成惡性循環(huán)，影響到硫泡沫的聚合和浮選、惡化脫硫工藝，最后被迫停車清塔。四、結束語栲膠和888脫硫催化劑在變換氣脫硫工藝中都有各自的優(yōu)越性，因此不能一概而論說：變換氣脫硫工藝中用栲膠好或者說用888好，有的企業(yè)888和栲膠配合使用，效果更好。所以各企業(yè)應該根據(jù)自己企業(yè)變換氣脫硫的設備配置情況、工藝運行情況及系統(tǒng)存在的問題等綜合考慮選用合適的催化劑。